مجله خبری-سبک زندگی نگار: همه میدانیم که برف برای ما یک نماد است. این نماد نه تنها داخل ایران بلکه در تمام دنیا هم کاربرد دارد و شرح این نماد از این قرار است که عموما جامعه برای توصیف هر چیزی که به حد خیلی زیادی سفید است، از عبارت مانند برف استفاده میکند. این یعنی اینکه برف ناخواسته ما را به یاد سفیدی و پاکی میاندازد و بدون اینکه اصلا خبری از رنگ سفید در داخل خود برف وجود داشته باشد.
خیلی از افراد گمان میکنند که این سوالات بچه هاست؛ اما آیا خودتان نیز از دلیل سفید بودن رنگ برف اطلاع دارید؟ آیا میدانید که چرا برف سفید است؟
شرح این موضوع بسیار آسان است و اصلا به علم و تخصص خاصی نیاز ندارد. خیلی از افراد گمان میکنند که خوب، برف همان بخارهای آبی است که در فضای سطح بالای زمین، درگیر دمای پایینی شده و یخ زده است. اما یخ و یا آب که رنگی ندارد، پس چرا برف سفید است؟
برای پاسخ دادن به این سوال، ابتدا نیاز است که درک درست و کاملی از آناتومی بلورهای برف داشته باشید و بدانید که این بلورهای سفید رنگ و زیبا، چه اشکال هندسی دارند و چگونه تولید میشوند. پس از اینکه با این موارد کاملا آشنایی پیدا کردید، میتوانید دریابید که اصلا چرا رنگ برف سفید است.
یا به زبانی ساده تر، درک کنید که اصلا چه چیزی در ساختمان بلورهای برف وجود دارد که آن را به رنگ سفید در میآورد. با ما تا انتهای مقاله همراه باشید تا در دربارهی ابعاد مختلف این موضوع بیشتر صحبت کنیم:
علت رنگ سفید برف
ببینید؛ وقتی بخار آب در معرض هوای خیلی سرد قرار میگیرد، یخ میزند و کریستالهای یخی خیلی خیلی ریزی را به وجود میآورد. این کریستالها به یکدیگر میچسبند و نهایتا یک دانهی برفی را تشکیل میدهند. این دانههای برفی از کنار هم قرار گرفتن چندین کریستال یخ تولید میشوند و فضای خالی که بین اینها قرار دارد هم با هوا پر میشود.
با توجه به این توصیف میتوانیم درک کنیم که مواد اولیهی تولید برف همان بخارهای آبی هستند که کریستالهای یخی و شیشهای را با قرار گرفتن در معرض هوای خیلی سرد، تشکیل میدهند. چیزی که دربارهی کریستالهای یخی بسیار واضح است، شفاف و بی رنگ بودن آن هاست، اما با توجه به این آناتومی، چرا برف سفید است؟
این موضوع بسیار جذاب است. قبل از هر چیزی نیاز است بدانید که اصلا چه میشود که انسان میتواند انواع رنگها ببینید و آنها را حس کند. خودتان هم میدانید که چیزی که ما به عنوان نور طبیعی خورشید در مقابل چشمان مان میبینیم، مجموعهای از نورهایی با طول موجهای مختلف میباشند که در کنار یکدیگر جمع شده اند و نور طبیعی که مشاهده مینماییم را تشکیل میدهند. اما این نورها و طول موجهای مختلف نوری موجود در نور طبیعی خورشید چه تاثیری بر روی رنگ برف دارد؟
ساده است؛ رنگ هر چیزی از چشمان ما، زمانی مشخص میشود که ابتدا نور خورشید به آن تابیده شود. اجسام مختلف، طیفهایی از نور خورشید را جذب میکنند، چون نمیتوانند آن طول موجها را بازتاب دهند و برخی از این طول موجها را دوباره بازتاب میدهند.
عموما اجسامی مانند شیشه که تمامی طول موجهای نور طبیعی خورشید را میتواند از خودش عبور دهد، بدون رنگ و شفاف دیده میشوند، اما گیر کار آنجایی است که اجسام تنها میتوانند طول موجهای خاصی از نور طبیعی خورشید را بازتاب دهند این طول موجهای بازتاب شده در کنار یکدیگر قرار میگیرند و چشم ما نتیجهی نهایی را به صورت یک رنگ مشاهده مینماید.
البته این را هم بدانید که لازمهی این موضوع که جسمی به رنگ سفید دیده شود این است که آن جسم بتواند تمامی طول موجهای نور برخوردی با خودش را بارتاب دهد. در واقع توانایی این موضوع که چیزی را جذب کند، نداشته باشد.
خوب؛ تا اینجا متوجه شدیم که اصلا چه میشود که ما چیزی را به رنگ متفاوتی میبینیم. گمان میکنیم که تا این قسمت موضوع متوجه شده اید که برف چرا سفید است. بله! درست حدس زده اید؛ برف نمیتواند تمام طول موجهای نوری که به ان تابیده میشود را را جذب کند و تمامی این نور را بازتاب میدهد و نهایتا باعث میشود که ما دانههای برف را به رنگ سفید ببینیم. اما داستان به همینجا ختم نمیشود و ادامه دارد.
آیا تا بحال فکر کرده اید که چرا برف سفید است؟
رسیدیم به اصل ماجرا؛ توضیح این ماجرا به راحتترین حالت ممکن است. نور طبیعی تابیده شده به کریستالهای یخی که کنار یکدیگر قرار میگیرند و دانههای برف را تشکیل میدهند، به صورت تمام و کمال بازگشت داده میشود هیچ تجزیهی نوری و جذب طیف نوری خاصی در این روند صورت نمیگیرد، از این رو، ما برف و دانههای برف سفید میبینیم.
در واقع تمامی رنگی که در این دانهها وجود دارد، به دلیل نحوهی بازتاب نور طبیعی خورشید به این دانه هاست. مثلا تصور کنید که این دانهها میتوانستند طیفهایی خاصی از نور تابیده شده به آن را جذب و طیفهای خاصی را بازتاب دهند، این کار باعث میشد تا شما دانههای برف به رنگی ببینید که نورها و طیفهای جذب نشده ایجاد کرده اند.
اما در اینجا سوالاتی هم مطرح میشود که خوب در نوع خودشان میتوانند بسیار جذاب باشند و چالش خوبی برای درک بهتر این موضوع باشند که چرا برف سفید است؟
آیا به این موضوع فکر کرده اید که چرا برف سفید است؟
چالش خوبی است؛ بله، عموما کریستالهای یخی، هیچ طیفی از نور تابیده شده به خودشان را بازتاب نمیدهند و به راحتی تمامی طول موجهای نوری را به حد یکسان بازتاب داده و خودشان را به رنگ سفید در چشم ما نمایان مینمایند. اما چرا یخچالهای طبیعی که از یخ تولید شده اند، سفید نیستند؟
ببینید؛ یخچالهای طبیعی عموما بسیار عمیق و بزرگ هستند و این عمق زیاد سبب میشود تا وقتی که نور به داخل این کوههای یخ نفوذ میکند، دچار شکستگی شود. بله، تفاوت یخچالهای طبیعی با کریستالهای کم عمق و سطحی برف در همین موضوع است.
وقتی که نور در درون یخچالهای طبیعی و کوههای یخ گیر میافتد، دچار شکست میشود و عموما طول موجهای قرمز به راحتی در این چالش، جذب میشوند و طول موجهای آبی بازتاب داده میشوند. همین روند ساده، باعث میشود که شما یخچالهای طبیعی را به رنگ آبی ببینید. البته این اتفاق برای آب دریاها هم رخ میدهد و شما آب دریاها را به رنگ آبی مشاهده خواهید کرد.